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科技赋能,助力绿色冬奥,2022年科技助力北京冬奥,实现了举办“绿色冬奥”的设想。冬奥场馆温度最低达零下30多度,在如此冷的环境中,如何让颁奖礼仪服装既美观舒适,又能保暖呢?科技人员在衣服内胆里添加了黑色的材料——第二代石墨烯发热材料,石墨烯是一种二维晶体,其电热转换效率达
,产生的热量均匀辐射出来给人体加热。
如图是北京冬奥会火炬“飞扬”,它造型优美飘逸,质地坚固,握在手上感觉很轻,不觉得冰凉。火炬采用氢作燃料,由于氢气密度非常小,手持火炬体型小,限制了氢气瓶的体积,为储存足量的氢气,研发团队用高压将12克氢气压缩进氢气瓶放入火炬,燃烧时减压阀将瓶内氢气从420公斤力每平方厘米减至接近标准大气压
等于1公斤力每平方厘米
,且保持稳定流量,氢的燃烧温度能达到
,一般的复合材料都经不住
的考验。研发团队研制出的一种碳纤维新材料,可经受
的高温,相同体积下较铝合金外壳轻
以上。
(1)石墨烯通电后产生的热量以___________ 的形式辐射出来。若在一件石墨烯衣服上连接一电压为3.7V,标有10000mAh的充电宝,最多能够产生的热量为___________ J;
(2)下列对新材料的认识中,正确的是___________ ;
A.石墨烯通电发热说明其导电性能较弱
B.石墨烯没有固定的熔化温度
C.碳纤维的密度比铝合金大
D.碳纤维复合材料的导热性能弱
(3)冬奥会使用的氢能属于___________ 能源,下表为0℃时1kg氢气的气压与体积的关系:
根据上表,你能得出0℃时1kg氢气的体积与气压的定量关系式为___________ ;在气压和温度一定时,气体的体积与质量成正比,若奥运火炬“飞扬”存储温度为0℃的12g氢气,氢气瓶的容积应为___________ mL。(g=10N/kg)
(4)若火炬“飞扬”某次试用400s,匀速喷出的氢气完全燃烧可使1.5千克的水水温升高80℃,水的比热容为c=4.2×103 J/(kg⋅℃),则水吸收的热量为___________ J;已知氢的热值为1.4×108J/kg,加热水的效率为40%,减压阀喷口的横截面积为0.5×10-4m2,喷出的氢气的密度为0.09kg/m3。求氢气经喷口时喷出的速度v。(写出计算过程)( )
科技赋能,助力绿色冬奥,2022年科技助力北京冬奥,实现了举办“绿色冬奥”的设想。冬奥场馆温度最低达零下30多度,在如此冷的环境中,如何让颁奖礼仪服装既美观舒适,又能保暖呢?科技人员在衣服内胆里添加了黑色的材料——第二代石墨烯发热材料,石墨烯是一种二维晶体,其电热转换效率达
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如图是北京冬奥会火炬“飞扬”,它造型优美飘逸,质地坚固,握在手上感觉很轻,不觉得冰凉。火炬采用氢作燃料,由于氢气密度非常小,手持火炬体型小,限制了氢气瓶的体积,为储存足量的氢气,研发团队用高压将12克氢气压缩进氢气瓶放入火炬,燃烧时减压阀将瓶内氢气从420公斤力每平方厘米减至接近标准大气压
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(1)石墨烯通电后产生的热量以
(2)下列对新材料的认识中,正确的是
A.石墨烯通电发热说明其导电性能较弱
B.石墨烯没有固定的熔化温度
C.碳纤维的密度比铝合金大
D.碳纤维复合材料的导热性能弱
(3)冬奥会使用的氢能属于
气压 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
体积 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
(4)若火炬“飞扬”某次试用400s,匀速喷出的氢气完全燃烧可使1.5千克的水水温升高80℃,水的比热容为c=4.2×103 J/(kg⋅℃),则水吸收的热量为
更新时间:2023-09-15 23:11:03
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无链条电动自行车
无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示.无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”.它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量.骑行者踩脚踏板的动能,可通过车上的发电机转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进.因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染.如图所示这款无链条电动自行车,其锂电池容量为10Ah、电压为36V.与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点.比如:省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行12000km也无须大修.因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/6/6/2219622922944512/2220318997495808/STEM/261c21f5-26ac-4d0f-a684-63b78cac9a12.png)
(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过_____ 转化为电能,然后电能又转化为_____ 能存储在车子的锂电池中,之后再通过_____ 驱动后轮再次转化成动能,驱动车子前进.
(2)无链条电动自行车的车把龙头是_____ (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(3)如图所示这款车的锂电池最多所储存的电能约为_____ J.
(4)如图所示这款车,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m.则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_____ .
无链条电动自行车
无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示.无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”.它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量.骑行者踩脚踏板的动能,可通过车上的发电机转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进.因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染.如图所示这款无链条电动自行车,其锂电池容量为10Ah、电压为36V.与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点.比如:省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行12000km也无须大修.因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具.
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(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过
(2)无链条电动自行车的车把龙头是
(3)如图所示这款车的锂电池最多所储存的电能约为
(4)如图所示这款车,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m.则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
汽油机发动机是很多汽车的动力源。其发动机的输出功率和排量有关。排量又称工作容积,指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(如果发动机有多个气缸,所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量)。通常汽车多用的是四缸发动机,图甲所示为发动机的4个气缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个气缸的活塞连在一根曲轴上。各个气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别是另外三个冲程,所以汽车发动机的一个完整工作循环包含有四个做功冲程,所以气缸越多的汽车,其动力越平稳连续。汽车吸气时,吸入的是汽油与空气的混合体。下表为一发动机的主要性能指标,空燃比指气缸内空气和燃油的质量比。
(1)四缸发动机常用水来充当冷却剂,原因是___________ ;为适应严寒地区,在水中加入一种防冻液,使水箱的水有效地降低___________ (沸点/凝固点);
(2)在排量一定的情况下,四缸发动机比单缸发动机具有___________ (选填“功率大”或“动力连续”)的优势;
(3)图甲中气缸做功冲程的点火顺序为1-3-4-2,1号气缸在做功冲程,4号汽缸是___________ 冲程;
A.吸气 B.压缩 C.排气
(4)如图乙,一四缸发动机每个汽缸的工作容积均为V,做功冲程中燃气对活塞的平均压强为p。该四缸发动机中,一个气缸在一个做功冲程中燃气对活塞所做的功W=___________ ;
(5)根据表中的参数,发动机以最大功率工作时,发动机的效率为___________ 。
汽车发动机
汽油机发动机是很多汽车的动力源。其发动机的输出功率和排量有关。排量又称工作容积,指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(如果发动机有多个气缸,所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量)。通常汽车多用的是四缸发动机,图甲所示为发动机的4个气缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个气缸的活塞连在一根曲轴上。各个气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别是另外三个冲程,所以汽车发动机的一个完整工作循环包含有四个做功冲程,所以气缸越多的汽车,其动力越平稳连续。汽车吸气时,吸入的是汽油与空气的混合体。下表为一发动机的主要性能指标,空燃比指气缸内空气和燃油的质量比。
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排量 | 2.0L | 气缸内汽油和空气混合气体的密度 | |
发动机最大功率 | 92kW | 最大功率时发动机转速 | 5000r/min |
空燃比 | 12∶1 | 汽油的热值 |
(2)在排量一定的情况下,四缸发动机比单缸发动机具有
(3)图甲中气缸做功冲程的点火顺序为1-3-4-2,1号气缸在做功冲程,4号汽缸是
A.吸气 B.压缩 C.排气
(4)如图乙,一四缸发动机每个汽缸的工作容积均为V,做功冲程中燃气对活塞的平均压强为p。该四缸发动机中,一个气缸在一个做功冲程中燃气对活塞所做的功W=
(5)根据表中的参数,发动机以最大功率工作时,发动机的效率为
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【推荐3】阅读短文《超市电动搬运车》,回答问题.
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙.当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度,当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电,电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
(1)搬运车既能前进又能后退,是通过改变电动机中的____________ (选填“电流方向”或“磁场方向”)来改变电动机转动方向的;
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是___________ ;
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105 J B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器 D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将
的货物放至货架,闭合开关_________ (选填“S1”或“S2”),货物匀速竖直提升15s,则消耗的电能为__________ J,货物被提升了_________ m;
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(
),滑动变阻器R4(60Ω 1A),压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,由电流表改装的“质量表”,显示盘上的刻度在最_________ (选填“左”或“右”)边是最大值,为了确保此电路能安全工作,R4的阻值应至少调至_________ Ω,若在使用过程中不小心将R4接入电路的电阻调大,那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏_________ (选填“大”或“小”)。
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙.当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度,当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电,电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
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型号 | 自重 | 最大载货量 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 进退电机额定电压额定功率 | 提升电机额定电压额定功率 | 电机效率 |
PTE20X | 4×102kg | ![]() | 36V | 80Ah | 36V 900W | 36V 800W | 80% |
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105 J B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器 D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将
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(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(
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【推荐1】阅读材料,回答问题。
电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连,形成的网状结构(如图甲)。相比于传统的金属发热电阻丝,电热膜是以整个膜为加热面,加热更加迅速、温度更加均衡。使用时,只需将两条金属导线接入电源,就能持续发热。
(1)电热膜工作利用电流的______ 效应;
(2)图甲中电热膜的导电墨线是______ 联接入电路的,正常工作时,金属导线上的A、B两处的电流分别为
和
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17971052562e924206f8f4c3cc97e02f.png)
______ IB(选填“>”、“<”或“=”);
(3)若电热膜撕裂了一块,如图乙所示,接入电源时,此电热膜______ (选填“能”或“不能”)继续发热;
(4)镜面布满水雾时无法成像,是因为光发生了______ 反射。加热除水雾时发生的物态变化是______ ;
(5)地暖用电热膜参数如表所示,需要铺设地暖的户型如图丙所示,若在卧室和客厅铺满电热膜,至少需要______ 元(电热膜不可裁切)。由于热传递,房屋的耗热功率约为
,耗热功率是指建筑物在单位时间内、单位面积上消耗的热量。卧室内空气每升高
需要吸收的热量是
,关闭卧室门,将卧室的电热膜通电后,使卧室空气升高
需要______ min。(保留整数)
电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连,形成的网状结构(如图甲)。相比于传统的金属发热电阻丝,电热膜是以整个膜为加热面,加热更加迅速、温度更加均衡。使用时,只需将两条金属导线接入电源,就能持续发热。
(1)电热膜工作利用电流的
(2)图甲中电热膜的导电墨线是
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(3)若电热膜撕裂了一块,如图乙所示,接入电源时,此电热膜
(4)镜面布满水雾时无法成像,是因为光发生了
(5)地暖用电热膜参数如表所示,需要铺设地暖的户型如图丙所示,若在卧室和客厅铺满电热膜,至少需要
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型号 | 功率/面积 | 效率 | 尺寸 | 售价 |
A | ![]() | ![]() | ![]() | 200元 |
B | ![]() | 380元 |
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷和水,分布在深海沉积物里或酷域的永久冻土中,如图所示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃在右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源,在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取1×105Pa,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107J/m3]
(1)可燃冰的主要成分是_________ 和__________ 。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_______ m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为_______ N。
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量是______ J,在标准大气压下,这些热量全部被水吸收,至少可以将质量为____ kg温度为20℃的水加热至沸腾。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷和水,分布在深海沉积物里或酷域的永久冻土中,如图所示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃在右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源,在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取1×105Pa,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107J/m3]
(1)可燃冰的主要成分是
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量是
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空气能热水器在我国是一种新型的热水器。它的工作原理如图所示,其中压缩机、冷凝器、配套节流器件、蒸发器组成了热泵,热泵中封装了沸点很低的制冷剂。热泵工作过程:①液态制冷剂经过配套节流器件缓慢地进入蒸发器,在蒸发器中迅速汽化,并从空气中吸收热量;②制冷剂汽化生成的蒸气进入压缩机被压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器;③在冷凝器中,高温高压的蒸气将热传递给水箱中的冷水并发生液化;④低温低压的液体经过配套节流装置后再次进入蒸发器中进行下一个循环。
某品牌两种型号空气能热水器的测定参数如上右表(在环境温度20℃,进水温度20℃时测定):
(1)水箱中水的温度升高,是通过______ 方式增加了水的内能;
(2)查表可知型号A的热水产率为120L/h,它的物理意义是A型空气能热水器工作1h可以使120L的水温度升高35℃.由此可推算,A型热水器工作1h,使水箱中水获得能量是______ J,制热的功率是______ kW;[水的比热容c水 =4.2×103J/(kg•℃)]
(3)这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”,其定义为:当水吸收Q的热量,电流所做的功为W时,能效比η="Q/W," 则A型热水器的能效比为______ ;(结算结果取整数)
(4)若B型热水器能效比与A型热水器相同,而出水温度只要求达到45℃时,则它工作1h能产热水______ L。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/3/27/1574598267895808/1574598287695872/STEM/a239a3d3fdc7452f9937cfa05a79c0a5.png?resizew=286)
空气能热水器在我国是一种新型的热水器。它的工作原理如图所示,其中压缩机、冷凝器、配套节流器件、蒸发器组成了热泵,热泵中封装了沸点很低的制冷剂。热泵工作过程:①液态制冷剂经过配套节流器件缓慢地进入蒸发器,在蒸发器中迅速汽化,并从空气中吸收热量;②制冷剂汽化生成的蒸气进入压缩机被压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器;③在冷凝器中,高温高压的蒸气将热传递给水箱中的冷水并发生液化;④低温低压的液体经过配套节流装置后再次进入蒸发器中进行下一个循环。
某品牌两种型号空气能热水器的测定参数如上右表(在环境温度20℃,进水温度20℃时测定):
(1)水箱中水的温度升高,是通过
(2)查表可知型号A的热水产率为120L/h,它的物理意义是A型空气能热水器工作1h可以使120L的水温度升高35℃.由此可推算,A型热水器工作1h,使水箱中水获得能量是
(3)这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”,其定义为:当水吸收Q的热量,电流所做的功为W时,能效比η="Q/W," 则A型热水器的能效比为
(4)若B型热水器能效比与A型热水器相同,而出水温度只要求达到45℃时,则它工作1h能产热水
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/3/27/1574598267895808/1574598287695872/STEM/a239a3d3fdc7452f9937cfa05a79c0a5.png?resizew=286)
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【推荐1】阅读材料,回答问题:
会电离成氧离子
,高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置,氧离子
浓度差越大,铂电极A和B会聚集越多异种电荷,铂电极间的电压越高。当燃料较多时,空燃比小于最佳空燃比,尾气中含氧量为0,两电极间的电压达到恒定最大值;当空燃比大于最佳空燃比时,随着尾气中氧含量变大,两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压,控制喷油量,使发动机接近最佳空燃比。___________ 能;氧化锆内的电流方向是:铂电极___________ (选填“A到B”或“B到A”);
(2)为使质量为
、温度为
的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度大气需吸收___________ J的热量。若加热器两端的电压为12V,则电阻R的阻值不能大于___________ Ω;(大气比热容取
,不计热量损失)
(3)发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图像如图丙所示,若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零,说明需要___________ (选填“加大”或“减少”)喷油嘴的喷油量;由图丙可知最佳空燃比为___________ ;
(4)一辆小汽车在5s内匀速行驶100m,其四缸发动机(如图丁所示)全程转速为40转/秒,发动机以最佳空燃比工作,每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g,发动机的效率为40%,汽油热值取
,则汽车的牵引力为___________ N。
最佳空燃比
进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比,若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比,在尾气管上安装了如图甲的氧传感器,工作原理(如图乙)是:氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极,氧化锆的外侧与高温尾气接触,内侧连通外界大气,电加热器通电后加热附近大气,使其达到最佳工作温度350℃,在这个温度下氧分子![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
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(2)为使质量为
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(3)发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图像如图丙所示,若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零,说明需要
(4)一辆小汽车在5s内匀速行驶100m,其四缸发动机(如图丁所示)全程转速为40转/秒,发动机以最佳空燃比工作,每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g,发动机的效率为40%,汽油热值取
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【推荐2】阅读短文,回答问题:
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能EK,作出EK﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。_______ N,完全燃烧3kg燃油产生的热量为 _______ J,发动机的效率为 _______ %;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是_______ (选填“①”或“②”),判断的依据是 _______ 。该油电混合动力汽车的储能效率为 _______ 。
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线WIFI等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶30min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中60%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为6×106J。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能EK,作出EK﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如:省力、耐用、安静、灵便、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达0.18kW⋅h/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/6ce2534e-e77d-4244-9690-b1ad9608c296.png?resizew=223)
(1)脚踩踏板获得的能量转变为电能,与其工作原理相同的是___________ ;
A.
B.
1
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/a97297e5-640f-4872-8ef6-7c61533eea3d.png?resizew=166)
图乙
(2)与汽车相比,电动车启动较快的原因之一是因为其质量小,具有的___________ 较小;
(3)求图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为___________ J,锂电池的质量为___________ kg,测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为___________ 。若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m,则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为___________ ;(g取10N/kg)
(4)图丙为充电器过热保护的模拟控制电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈。R2是热敏电阻,其电流与电压的关系如图丁。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/3e400f5b-7362-41af-8056-f59a7c83f037.png?resizew=378)
①若要适当调高保护电路工作的临界温度,可采取的办法是___________ ;(答出一种即可)
②保持R1阻值不变。闭合S、S1时,流过R1的电流为50mA;闭合S、断开S1时,R2的功率为0.072W,则控制电路中的电源电压为___________ V。
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如:省力、耐用、安静、灵便、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达0.18kW⋅h/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
整车 | 整车质量 | 40kg |
最大车速 | 26km/h | |
最大噪声 | ≤30dB | |
锂电池 | 电压 | 36V |
容量 | 10Ah | |
电动机 | 额定功率 | 180W |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/6ce2534e-e77d-4244-9690-b1ad9608c296.png?resizew=223)
(1)脚踩踏板获得的能量转变为电能,与其工作原理相同的是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/8cb85bad-e2a9-4516-adc7-06140e841ee8.jpg?resizew=160)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/34f0ec5e-51b8-4a74-af60-ceef64605d62.png?resizew=107)
C.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/5f5aeda4-6728-436e-8b14-da8fad700b3a.png?resizew=116)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/a97297e5-640f-4872-8ef6-7c61533eea3d.png?resizew=166)
图乙
(2)与汽车相比,电动车启动较快的原因之一是因为其质量小,具有的
(3)求图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为
(4)图丙为充电器过热保护的模拟控制电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈。R2是热敏电阻,其电流与电压的关系如图丁。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/3e400f5b-7362-41af-8056-f59a7c83f037.png?resizew=378)
①若要适当调高保护电路工作的临界温度,可采取的办法是
②保持R1阻值不变。闭合S、S1时,流过R1的电流为50mA;闭合S、断开S1时,R2的功率为0.072W,则控制电路中的电源电压为
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